Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии Омской ТЭЦ-5 Омского филиала ОАО "ТГК-11

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии Омской ТЭЦ-5 Омского филиала ОАО «ТГК-11»(далее АИИС) предназначена для измерения активной и реактивной электрической энергии, средней активной и реактивной электрической мощности, измерения времени в координированной шкале времени UTC(SU).

Описание

АИИС представляет собой многофункциональную, многоуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерений.

АИИС КУЭ выполняет следующие функции:

- измерение 30-минутных приращений активной и реактивной электроэнергии;

- периодический и по запросу автоматический сбор привязанных к единому календарному времени результатов измерений приращений электроэнергии с заданной дискретностью учета (30 мин);

- хранение результатов измерений в специализированной базе данных;

- передача в организации-участники оптового рынка электроэнергии результатов измерений;

- предоставление по запросу контрольного доступа к результатам измерений, данных о состоянии средств измерений со стороны серверов организаций-участников оптового рынка электроэнергии;

- обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне (установка паролей и т.п.);

- диагностика и мониторинг функционирования технических и программных средств АИИС;

- конфигурирование и настройка параметров АИИС;

- измерение времени.

АИИС имеет трехуровневую структуру:

- 1-й уровень - информационно-измерительные комплексы точек измерений (ИИК ТИ);

- 2-й уровень - измерительно-вычислительные комплексы электроустановки (ИВКЭ);

- 3-й уровень - измерительно-вычислительный комплекс (ИВК).

ИИК ТИ включают в себя:

- трансформаторы тока (ТТ) и их вторичные цепи;

- трансформаторами напряжения (ТН)и их вторичные цепи;

- счётчики электроэнергии.

ИВКЭ включают в себя:

- устройство сбора и передачи данных (УСПД). В качестве УСПД используется контроллер «СИКОН С10» (Госреестр № 21741-03);

- каналы связи для передачи измерительной информации от ИИК в УСПД.

ИВК включает в себя:

- сервер баз данных (сервер БД) на базе комплекса информационновычислительного «ИКМ-Пирамида» (Госреестр СИ №29484-05);

- автоматизированные рабочие места.

В состав АИИС входят два ИВКЭ, объединяющих 46 ИИК ТИ. ИВКЭ-1 объединяет ИИК ТИ № 199-203, 232 - 244; ИВКЭ-2 объединяет ИИК ТИ № 204 - 231.

УСПД ИВКЭ-2 подключен к УСПД ИВКЭ-1 посредством шины Profibus. При опросе УСПД ИВКЭ-2 со стороны ИВК УСПД ИВКЭ-1 является маршрутизатором.

Принцип действия АИИС основан на масштабном преобразовании параметров контролируемого присоединения (ток и напряжение) с использованием электромагнитных трансформаторов тока (ТТ) и напряжения (ТН), измерении и интегрировании мгновенной мощности с использованием счетчиков электрической энергии типа СЭТ-4ТМ.02, автоматическом сборе, хранении и передаче по каналам связи результатов измерений.

Первичные фазные токи и напряжения трансформируются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня, которые по проводным линиям связи поступают на соответствующие входы электронного счетчика электрической энергии. Мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются в цифровой код. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в микропроцессоре счетчика вычисляются мгновенные значения мощности. За период сети из мгновенных значений мощности вычисляется активная мощность, из мгновенных значений тока и напряжения их среднеквадратические значения и, затем, полная мощность. Реактивная мощность вычисляется из значений активной и полной мощности.

Приращения активной (реактивной) электрической энергии вычисляются как интеграл по времени от значений активной (реактивной) мощности и далее сохраняются в регистрах долговременной памяти.

Средняя активная (реактивная) электрическая мощность вычисляется как среднее значение мощности на интервале времени усреднения 30 минут.

УСПД один раз в 30 минут опрашивает счетчики электрической энергии и собирает результаты измерений, осуществляет обработку, заключающуюся в пересчете количества накопленных импульсов за период 30 минут в именованные величины, хранит результаты измерений в регистрах собственной памяти и передает их в ИВК. ИВК осуществляет сбор результатов измерений с ИВКЭ, их обработку, заключающуюся в умножении на коэффициенты трансформации ТТ и ТН, хранение в базе данных сервера БД.

На уровне ИВК обеспечивается визуальный просмотр результатов измерений из базы данных и автоматическая передача результатов измерений во внешние системы по протоколу SMTP (спецификация RFC 821) в формате XML 1.0, в том числе в:

- ОАО «АТС»;

- филиал ОАО «СО ЕЭС» Омское РДУ;

- другим заинтересованным лицам.

Информационные каналы связи в АИИС организованы посредством

- интерфейса RS-485 для связи ИИК с ИВКЭ

- интерфейса RS-485 по протоколу Profibus для связи ИВКЭ-1 (головное УСПД) с ИВКЭ-2;

- интерфейса IEEE 802.1 по сети Ethernet для связи ИВКЭ с ИКМ «Пирамида».

Система обеспечения единого времени (СОЕВ) на базе устройства синхронизации времени УСВ-1-01 (Госреестр СИ №28716-05) осуществляет коррекцию часов ИКМ «Пирамида», который, в свою очередь осуществляет коррекцию часов УСПД-1 и УСПД-2. УСПД во время опроса счетчиков осуществляют сравнение шкалы счетчиков с собственной шкалой, и, если, расхождение составляет величину 2 с и более, УСПД синхронизируют часы счетчиков. В счетчиках типа СЭТ-4ТМ.02 синхронизация осуществляется не чаще 1 раза в сутки.

ИИК ТИ, ИВК и каналы связи между ними образуют измерительные каналы (ИК).

Перечень ИК и состав измерительных компонентов ИК приведен в таблице 1.

Таблица 1. Перечень ИК и состав измерительных компонентов ИК

Лист № 3

Всего листов 11

Лист № 4

Всего листов 11

Лист № 5

Всего листов 11

Программное обеспечение

В ИВК АИИС используется программное обеспечение из состава ИКМ «Пирамида». Метрологически значимая часть программного обеспечения и ее идентификационные признаки приведены в таблице 2.

Таблица 2. Идентификационные данные метрологически значимой части ПО

Уровень защиты метрологически значимой части программного обеспечения в соответствии с МИ 3286-2010 соответствует уровню «С».

Технические характеристики

Границы основной допускаемой относительной погрешности измерений активной и реактивной электрической энергии, активной и реактивной средней мощности при доверительной вероятности

Р=0,951 ......................................................................................................... приведены в таблице 3

Границы допускаемой относительной погрешности измерений активной и реактивной электрической энергии, активной и реак-

тивной средней мощности при доверительной вероятности Р=0,95 в рабочих условиях применения ................................................................... приведены в таблице 4

Предел допускаемого значения поправки часов счетчиков

электрической энергии относительно шкалы времени UTC не более, с

Период измерений активной и реактивной средней электрической мощности и приращений электрической энергии, минут

Период сбора данных со счетчиков электрической энергии, минут

Формирование XML-файла для передачи внешним системам.... автоматическое

Формирование базы данных с результатами измерений с ука

занием времени проведения измерений и времени поступления результатов измерений в базу данных .......................................................... автоматическое

Глубина хранения результатов измерений в базе данных не менее, лет.................................................................................................................................. 3,5

Ведение журналов событий ИВК и ИИК ТИ ............................... автоматическое

Рабочие условия применения компонентов АИИС:

- температура окружающего воздуха (кроме ТТ и ТН), °С..........

от 0 до плюс 40

от минус 40 до плюс 40

от 49,5 до 50,5

от 198 до 242

не более 0,05

- температура окружающего воздуха (для ТТ и ТН), °С..............

- частота сети, Гц...........................................................................

- напряжение сети питания, В.......................................................

- индукция внешнего магнитного поля, мТл................................

Допускаемые значения информативных параметров:

- ток, % от 1ном для всех ИК........................................................... от 5 до 120

- напряжение, % от ином................................................................. от 90 до 110

- коэффициент мощности cos ф.....................................................0,5 инд. - 1,0 - 0,8 емк.

- коэффициент реактивной мощности, sin ф.................................0,5 инд. - 1,0 - 0,8 емк.

АИИС допускает возможность включения дополнительных ИК, аналогичных по структуре существующим в АИИС. Допускается замена измерительных компонентов на измерительные компоненты утвержденных типов с метрологическими характеристиками, не худшими, чем указано в таблице 1. Замена оформляется в порядке, установленном МИ 2999-2011.

Таблица 3. Границы основной допускаемой относительной погрешности измерений активной (SWA) и реактивной (SWP) энергии ИК АИИС

Таблица 4. Границы допускаемой относительной погрешности измерений активной (SWA) и реактивной (Swp) энергии ИК АИИС в рабочих условиях применения

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист документа «ВЭ425210.055А.02-19ФО Система автоматизированная информационно - измерительная коммерческого учета электроэнергии Омской ТЭЦ-5 Омского филиала ОАО «ТГК-11». Формуляр».

Комплектность

Комплектность АИИС представлена в таблице 4.

Таблица 4 - Комплектность АИИС

Поверка

осуществляется в соответствии с документом ВЭ425210.055А.02-19Д1 «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии Омской ТЭЦ-5 Омского филиала ОАО «ТГК-11». Методика поверки, утвержденным ФГУП «СНИИМ» «23» августа 2013 г.

Основное поверочное оборудование: миллитесламетр портативный ТП2-2У (Г. р. № 16373-08), мультиметр АРРА-109 (Г. р. № 20085-11), клещи токовые АТК-1001 (Г. р. № 43841-10), измеритель комплексных сопротивлений электрических цепей «Вымпел»(Г. р. № 23070-05), тайм-сервер ФГУП «ВНИИФТРИ» из состава средств передачи эталонных сигналов времени и частоты ГСВЧ (поправка системных часов не более ± 10 мкс).

Поверка измерительных компонентов АИИС проводится в соответствии со следующими нормативными документами по поверке:

- измерительных трансформаторов тока - в соответствии с ГОСТ 8.217-2003;

- измерительных трансформаторов напряжения - в соответствии с ГОСТ 8.216-2011;

- счетчиков электрической энергии СЭТ-4ТМ.02 - в соответствии с документом «Счетчики активной и реактивной энергии переменного тока, статические, многофунк-циональныеСЭТ-4ТМ.02. Руководство по эксплуатации. ИГЛШ.411152.087 РЭ1», раздел «Методика поверки». Методика поверки согласована ГЦИ СИ Нижегородского ЦСМ;

- контроллеров «СИКОН С10» - в соответствии с документом «Контроллеры сетевые индустриальные СИКОН С10. Методика поверки. ВЛСТ 180. 00. 000 И1», утвержденным ВНИИМС в 2003 г.

Сведения о методах измерений

Методика измерений изложена в документе «Методика измерений электрической энергии с использованием системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии Омской ТЭЦ-5 Омского филиала ОАО «ТГК-11». Свидетельство об аттестации методики измерений № 132-01.00249-2013 от «22» августа 2013 г.

Нормативные документы

1. ГОСТ Р 8.596-2002 Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения;

2. ГОСТ 7746-2001Трансформаторы тока. Общие технические условия;

3. ГОСТ 1983-2001Трансформаторы напряжения. Общие технические условия;

4. ИЛГШ.411152.071ТУ. Счетчики активной и реактивной энергии переменного тока, статические, многофункциональные СЭТ-4ТМ.02. Технические условия;

5. 425210.055А.02-19.Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии Омской ТЭЦ-5 Омского филиала ОАО «ТГК-11». Технорабочий проект.

Рекомендации к применению

- при осуществлении торговли и товарообменных операций.